本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的礦井監(jiān)測(cè)及救援系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 礦井監(jiān)測(cè) 救援系統(tǒng) 無線傳感網(wǎng)絡(luò) AODV路由協(xié)議

【摘要】：煤炭作為我國能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，煤礦產(chǎn)品的安全生產(chǎn)是煤炭產(chǎn)業(yè)中的重中之重。目前大多數(shù)礦井使用的定位系統(tǒng)精度低、穩(wěn)定性低，基站體積大，易出現(xiàn)定位盲區(qū)；救援功能不完善，傳統(tǒng)布線非常復(fù)雜，維護(hù)成本高，一旦發(fā)生礦井崩塌，造成了一點(diǎn)破壞，就會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓的局面，對(duì)災(zāi)后救援起不到絲毫的作用。因此，使用一種穩(wěn)定可靠的無線傳輸模式，組建完善的科學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事故時(shí)系統(tǒng)仍可以提供及時(shí)、重要的救援信息已經(jīng)迫在眉睫。 本文根據(jù)礦井特殊的地理工作環(huán)境，以及礦工人員的體征信息的基礎(chǔ)上，將ZigBee無線通信技術(shù)應(yīng)用在礦井監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井的監(jiān)測(cè)及災(zāi)后救援的設(shè)計(jì)。在正常情況下，系統(tǒng)對(duì)礦工的工作信息和工作環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；發(fā)生礦難時(shí)，采用AODV路由協(xié)議的自組網(wǎng)能夠保證系統(tǒng)不受局部地區(qū)癱瘓的影響，提供及時(shí)的救援信息。 本文以ST公司的Stm32w108嵌入式處理器作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器及路由器，以TI公司的CC2530高性能芯片作為終端節(jié)點(diǎn)，組建魯棒性很強(qiáng)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)。最后搭建了一個(gè)由網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，路由器及終端組成的救援網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。通過對(duì)終端信息采集，傳感器信息采集，模擬了一個(gè)救援系統(tǒng)進(jìn)行整體實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明，無線傳感網(wǎng)比傳統(tǒng)的有線設(shè)備穩(wěn)定性高，魯棒性強(qiáng)，功耗低，具有非常高的使用價(jià)值。將此系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)修改，同樣可用于其它領(lǐng)域，，如無線智能倉庫管理，隧道無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，醫(yī)院智能跟蹤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。
【關(guān)鍵詞】：礦井監(jiān)測(cè) 救援系統(tǒng) 無線傳感網(wǎng)絡(luò) AODV路由協(xié)議
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD76;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 無線傳感網(wǎng)絡(luò)14-20
• 2.1 幾種無線通信的比較14-15
• 2.2 IEEE 802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)15-16
• 2.3 ZigBee 技術(shù)16-17
• 2.4 其它相關(guān)技術(shù)17-19
• 2.4.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)17-18
• 2.4.2 路由協(xié)議18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)20-34
• 3.1 系統(tǒng)的功能及體系結(jié)構(gòu)20-23
• 3.1.1 系統(tǒng)遵循的原則20-21
• 3.1.2 系統(tǒng)的功能21
• 3.1.3 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)21-23
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建23-24
• 3.3 礦工人員定位24-28
• 3.3.1 定位的原則和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)24-25
• 3.3.2 定位原理25-27
• 3.3.3 礦工定位的總體實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)27
• 3.3.4 人員定位系統(tǒng)功能27-28
• 3.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)28-32
• 3.4.1 礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)28-29
• 3.4.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器29-31
• 3.4.3 環(huán)境參數(shù)的采集設(shè)計(jì)31-32
• 3.5 救援系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-33
• 3.5.1 救援系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)32
• 3.5.2 救援系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)32-33
• 3.6 本章小結(jié)33-34
• 第4章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)34-43
• 4.1 終端節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)34-38
• 4.1.1 CC2530 芯片的主要性能34-36
• 4.1.2 電路設(shè)計(jì)36-38
• 4.2 路由器和協(xié)調(diào)器硬件設(shè)計(jì)38-42
• 4.2.1 Stm32w108 芯片的主要性能38-39
• 4.2.2 路由器的電路設(shè)計(jì)39-40
• 4.2.3 協(xié)調(diào)器的電路設(shè)計(jì)40-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)測(cè)試43-56
• 5.1 軟件開發(fā)平臺(tái)簡介43-45
• 5.1.1 嵌入式 IAR Embedded Workbench IDE43-44
• 5.1.2 Packet Sniffer44-45
• 5.2 通信數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)45-47
• 5.3 程序設(shè)計(jì)47-51
• 5.3.1 終端節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)47-48
• 5.3.2 路由器的軟件設(shè)計(jì)48-50
• 5.3.3 協(xié)調(diào)器的軟件設(shè)計(jì)50-51
• 5.4 系統(tǒng)整體測(cè)試及分析51-55
• 5.4.1 上位機(jī)控制軟件52-53
• 5.4.2 人員定位測(cè)試53-54
• 5.4.3 監(jiān)測(cè)及救援測(cè)試54-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：950556